React Hooks核心原理深入分析講解

發布時間: 2022-12-17 16:53:38 來源: 互聯網作者: helloworld1024fd 欄目: JavaScript 點擊: 13

目錄Hooks閉包開始動手實現將useState應用到組件中過期閉包模塊模式實現useEffect支持多個HooksCustomHooks重新理解Hooks規則ReactHooks已經推出一段時間...

Hooks

Hooks是React 16.8推出的新功能。以這種更簡單的方式進行邏輯復用。之前函數組件被認為是無狀態的。但是通過Hooks，函數組件也可以有狀態，以及類組件的生命周期方法。

useState用法示例：

import React, { useState } from 'react';
function Example() {
  // count是組件的狀態
  const [count, setCount] = useState(0);
  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>        Click me      </button>
    </div>
  );
}

閉包

開始之前，我們來簡單回顧一下閉包的概念，因為Hooks的實現是高度依賴閉包的。

閉包（Closure），Kyle Simpson在《你不知道的Javascript》中總結閉包是：

Closure is when a function is able to remember and Access its lexical scope even when that function is executing outside its lexical scope.

閉包就是，函數可以訪問到它所在的詞法作用域，即使是在定義以外的位置調用。

閉包的一個重要應用就是，實現內部變量/私有數據。

var counter = 0;
// 給計數器加1
function add() {
  counter += 1;
}
// 調用 add() 3次
add(); // 1
add(); // 2
counter = 1000;
add(); // 1003

這里因為counter不是內部變量，所以誰都能修改它的值。我們不想讓人隨意修改counter怎么辦？這時候就可以用閉包：

function getAdd() {
  var counter = 0;
  return function add() {counter += 1;}
}
var add = getAdd();
add(); // 1
add(); // 2
add(); // 3
counter = 1000 // error! 當前位置無法訪問counter

我們還可以把函數的定義挪到調用的位置，用一個立即執行函數表達式IIFE(Immediately Invoked Function Expression)：

var add = (function getAdd() {
  var counter = 0;
  return function add() {counter += 1;}
})();
add(); // 1
add(); // 2
add(); // 3

這種通過IIFE創建閉包的方式也叫做模塊模式(Module Pattern)，它創建了一個封閉的作用域，只有通過返回的對象/方法來操縱作用域中的值。這個模式由來已久了，之前很多javascript的庫，比如jquery，就是用它來導出自己的實例的。

開始動手實現

理清閉包的概念后可以著手寫了。從簡單的入手，先來實現setState。

function useState(initialValue) {
  var _val = initialValue; // _val是useState的變量
  function state() {
    // state是一個內部函數，是閉包
    return _val;
  }
  function setState(newVal) {
    _val = newVal;
  }
  return [state, setState];
}
var [foo, setFoo] = useState(0);
console.log(foo()); // 0
setFoo(1);
console.log(foo()) // 1

根據useState的定義來實現。比較簡單不需要多解釋。

參考前端進階面試題詳細解答

將useState應用到組件中

現在我們將這個簡易版的useState應用到一個Counter組件中：

function Counter() {
  const [coandroidunt, setCount] = useState(0);
  return {
    click: () => setCount(count() + 1),
    render: () => console.log('render:', { count: count() })
  }
}
const C = Counter();
C.render(); // render: { count: 0 }
C.click();
C.render(); // render: { count: 1 }

這里簡單起見，就不render真實DOM了，因為我們只關心組件的狀態，所以每次render的時候打印count的值。

這里點擊click之后，counter的值加一，useState的基本功能實現了。但現在state是一個函數而不是一個變量，這和React的API不一致，接下來我們就來改正這一點。

過期閉包

function useState(initialValue) {
  var _val = initialValue
  // 去掉了state()函數
  function setState(newVal) {
    _val = newVal
  }
  return [_val, setState] //直接返回_val
}
var [foo, setFoo] = useState(0)
console.log(foo) // 0
setFoo(1) // 更新_val
console.log(foo) // 0 - BUG！

如果我們直接把state從函數改成變量，問題就出現了，state不更新了。無論點擊幾次，Counter的值始終不變。這個是過期閉包問題（Stale Closure Problem）。因為在useState返回的時候，state就指向了初始值，所以后面即使counter的值改變了，打印出來的仍然就舊值。我們想要的是，返回一個變量的同時，還能讓這個變量和真實狀態同步。那如何來實現呢？

模塊模式

解決辦法就是將閉包放在另一個閉包中。

const MyReact = (function() {
  let _val //將_val提升到外層閉包
  return {
    render(Component) {
      const Comp = Component()
      Comp.render()
      return Comp
    },
    useState(initialValue) {
      _val = _val || initialValue //每次刷新
      function setState(newVal) {
        _val = newVal
      }
      return [_val, setState]
    }
  }
})()

我們運用之前提到的模塊模式，創建一個MyReact模塊（第一層閉包），返回的對象中包含useState方法（第二層閉包）。useState返回值中的state，指向的是useState閉包中的_val，而每次調用useState，_val都會重新綁定到上層的_val上，保證返回的state的值是最新的。解決了過期閉包的問題。

MyReact還提供了另外一個方法render，方法中調用組件的render方法來“渲染”組件，也是為了不渲染DOM的情況下進行測試。

function Counter() {
  const [count, setCount] = MyReact.useState(0)
  return {
    click: () => setCount(count + 1),
    render: () => console.log('render:', { count })
  }
}
let App
App = MyReact.render(Counter) // render: { count: 0 }
App.click()
App = MyReact.render(Counter) // render: { count: 1 }

這里每次調用MyReact.render(Counter)，都會生成新的Counter實例，調用實例的render方法。render方法中調用了MyReact.useState()。MyReact.useState()在多次執行之間，外層閉包中的_val值保持不變，所以count會綁定到當前的_val上，這樣就可以打印出正確的count值了。

實現useEffect

實現了useState之后，接下來實現useEffect。

const MyReact = (function() {
  let _val, _deps // 將狀態和依賴數組保存到外層的閉包中
  return {
    render(Component) {
      const Comp = Component()
      Comp.render()
      return Comp
    },
    useEffect(callback, depArray) {
      const hasNoDeps = !depArray
      const hasChangedDeps = _deps ? !depArray.every((el, i) => el === _deps[i]) : true
      if (hasNoDeps || hasChangedDeps) {
        callback()
        _deps = depArray
      }
    },
    useState(initialValue) {
      _val = _val || initialValue
      function setState(newVal) {
        _val = newVal
      }
      return [_val, setState]
    }
  }
})()
編程客棧// usage
function Counter() {
  const [count, setCount] = MyReact.useState(0)
  MyReact.useEffect(() => {
    console.log('effect', count)
  }, [count])
  return {
    click: () => setCount(count + 1),
    noop: () => setCount(count),
    render: () => console.log('render', { count })
  }
}
let App
App = MyReact.render(Counter)
// effect 0
// render {count: 0}
App.click()
App = MyReact.render(Counter)
// effect 1
// render {count: 1}
App.noop()
App = MyReact.render(Counter)
// // 沒有執行effect
// render {count: 1}
App.click()
App = MyReact.render(Counter)
// effect 2
// render {count: 2}

在MyReact.useEffect中，我們將依賴數組保存到_deps，每次調用，都和前一次的依賴數組進行比對。發生變化才觸發回調。

注意這里在比較依賴時用的是Object.is, React在比較state變化時也是編程用它。注意Object.is在比較時不會做類型轉換（和==不同）。另外NaN === NaN返回false，但是Object.is(NaN, NaN)會返回true。

(簡單起見，我們實現的useEffect，回調函數是同步執行的，所以打印出來的log是effect先執行，然后才是render。實際React中useEjsffect的回調函數應該是異步執行的)

支持多個Hooks

到此為止我們已經簡單實現了useState和useEffect。但還有一個問題，就是useState和useEffect每個組件中只能用一次。

那么怎么才能支持使用多次hooks呢，我們可以將hooks保存到一個數組中。

const MyReact = (function() {
  let hooks = [],
    currentHook = 0 // 存儲hooks的數組，和數組指針
  return {
    render(Component) {
      const Comp = Component() // 執行effect
      Comp.render()
      currentHook = 0 // 每次render后，hooks的指針清零
      return Comp
    },
    useEffect(callback, depArray) {
      const hasNoDeps = !depArray
      const deps = hooks[currentHook]
      const hasChangedDeps = deps ? !depArray.some((el, i) => !Object.is(el, deps[i])) : true
      if (hasNoDeps || hasChangedDeps) {
        callback()
        hooks[currentHook] = depArray
      }
      currentHook++ // 每調用一次指針加一
    },
    useState(initialValue) {
      hooks[currentHook] = hooks[currentHook] || initialValue
      const setStateHookIndex = currentHook // 注意??這句不是沒用。是避免過期閉包問題。
      const setState = newState => (hooks[setStateHookIndex] = newState)
      return [hooks[currentHook++], setState]
    }
  }
})()

注意這里用了一個新的變量setStateHookIndex來保存currentHook的值。這是為了避免useState閉包包住舊的currentHook的值。

將改動應用到組件中：

function Counter() {
  const [count, setCount] = MyReact.useState(0)
  const [text, setText] = MyReact.useState('foo') // 第二次用了useState
  MyReact.useEffect(() => {
    console.log('effect', count, text)
  }, [count, text])
  return {
    click: () => setCount(count + 1),
    type:http://www.newsfordelhi.com txt => setText(txt),
    noop: () => setCount(count),
    render: () => console.log('render', { count, text })
  }
}
let App
App = MyReact.render(Counter)
// effect 0 foo
// render {count: 0, text: 'foo'}
App.click()
App = MyReact.render(Counter)
// effect 1 foo
// render {count: 1, text: 'foo'}
App.type('bar')
App = MyReact.render(Counter)
// effect 1 bar
// render {count: 1, text: 'bar'}
App.noop()
App = MyReact.render(Counter)
// // 不運行effect
// render {count: 1, text: 'bar'}
App.click()
App = MyReact.render(Counter)
// effect 2 bar
// render {count: 2, text: 'bar'}

實現多個hooks支持的基本思路，就是用一個數組存放hooks。每次使用hooks時，將hooks指針加1。每次render以后，將指針清零。

Custom Hooks

接下來，可以借助已經實現的hooks繼續實現custom hooks：

function Component() {
  const [text, setText] = useSplitURL('www.google.com')
  return {
    type: txt => setText(txt),
    render: () => console.log({ text })
  }
}
function useSplitURL(str) {
  const [text, setText] = MyReact.useState(str)
  const masked = text.split('.')
  return [masked, setText]
}
let App
App = MyReact.render(Component)
// { text: [ 'www', 'google', 'com' ] }
App.type('www.reactjs.org')
App = MyReact.render(Component)
// { text: [ 'www', 'reactjs', 'org' ] }}